ການທດລອງົ : active filter...8 6. ວງຈອນກົ...

14
1 ການທົດລອງ: Active Filter I. ທິດສະດີ ວົງຈອນກອງຄວາມຖີ (Filters) ສາມາດແບ ງອອກເປັນ 2 ແບບໃຫຍ ໆຄື : ແບບພາດຊີບ (Passive filters) ແລະ ແບບແອັກທີບ (Active filters) ວົງຈອນກອງຄວາມຖີ ່ ເປັນວ ົງຈ ົນທີ ່ ສາມາດເຮັດຫນ າທີ ເລືອກຄວາມຖີ ່ ທີ ່ຕ ອງການ ຫລື ຕັດຄວາມຖີ ່ ທີ ່ ບໍ ່ຕ ອງການອອກກໍໄດ ການໃຊ ງານວ ົ ງຈອນກອງ ຄວາມຖີ ສາມາດໃຊ ກອງສັນຍານລົບກວນ ຫລື ກອງເອົາສັນຍານຂ າວສານອອກມາຈາກຄື້ນພາໃນລະບົບວິ ທະຍຸ ດັ ່ງນ ັ້ນອຸປະກອນທີ ່ ນ ໍາມາໃຊ ໃນວົງຈອນກອງຄວາມຖີ ່ ຖ າເປັນແບບພາດຊີບຈະໃຊ ຕ ົວຕ ານທານ , ຕ ົວເກັບ ປະຈຸ ແລະ ຕ ົວໜ ຽວນ ໍາ ສ ວນໃນວົງຈອນກອງຄວາມຖີ ່ ແບບແອກທີບ ຈະໃຊ ຕ ົວຕ ານທານ, ຕົວເກັບປະຈຸ ວມກ ັບອຸປະກອນທີ ່ ສາມາດເຮັດການຂະຫຍາຍສັນຍານ ເຊັ ່ ນ ອອບແອມ ເຮັດໃຫ ວ ົ ງຈອນກອງຄວາມຖີ ແບບແອກທີບມີຂໍ້ດີກວ າແບບພາດຊີບຄື : ບໍ ່ ມີການສູນເສຍຂອງສັນຍານເນື ່ອງຈາກອອບແອມສາມາດເຮັດການຂະຫຍາຍສັນຍານເພື ່ ອຊ ົດ ເຊີຍການຫລຸດທອນຂອງສັນຍານໄດ ລາຄາຖືກ ໂດຍສະເລ ຍແລ ວວົງຈອນກອງຄວາມຖີ ່ແບບແອກທີບຈະມີລາຄາຖືກກວ າແບບພາດຊີບ ເນື ່ ອງຈາກ ຕົວໜ ຽວນ ໍາທີ ່ ໃຊ ໃນແບບພາດຊີບມີລາຄາແພງ ແລະສ າງໄດ ຢາກກວ ການປັບຄ າ ວົງຈອນກອງຄວາມຖີ ່ແບບແອກທີບ ສາມາດປັບຄ າຄວາມຖີ ່ ທີ ່ຕ ອງການໄດ າຍພາຍ ໃຕ ານຄວາມຖີ ່ ທີ ່ ກວ າງກວ າທີ ່ ສາມາດປັບໄດ ໃນແບບພາດຊີບ ການແຍກລະຫວ າງອິນພຸດແລະເອົາພຸດ ເນື ່ອງຈາກວົງຈອນກອງຄວາມຖີ ່ ແບບແອກທີບມີການ ໃຊ ອອບແອມປະກອບໃນວົງຈອນຈຶ ່ງເຮັດໃຫ ວວົງຈອນກອງຄວາມຖີ ່ແບບນີ້ມີອິນພຸດ ອິມພີແດນ ສູງແລະເອົາພຸດອິມພີແດນຕ ໍ ່າ ເຮັດໃຫ ບໍ ່ ມີຜົນການລົບກວນກ ັນລະຫວ າງແຫລ ງຈ າຍສັນຍານອິນ ພຸດແລະໂຫລດ ແຕ າງໃດກໍຕາມ ວົງຈອນກອງຄວາມຖີ ່ແບບແອກທີບກໍມີຂໍ້ເສຍຢູ ບາງປະການ ເມື ່ອທຽບກັບແບບ ພາດຊີບຄື : ການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ ່ ວ ົງຈອນກອງຄວາມຖີ ່ແບບແອກທີບ ມີຄວາມສາມາດໃນການຕອບ ສະຫນອງຄວາມຖີ ່ໄດ ແຄບກວ າແບບພາດຊີບເນື ່ອງຈາກຂີດຈ ໍາກັດຂອງອອບແອມຍົກຕົວຢ າງ ເຊັ ່ນ: ອອບແອມເບີ 741 ມີຄວາມສາມາດໃນການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ ່ໄດ ພຽງ 1 MHz ແຫລ ງຈ າຍໄຟລ ຽງ ເນື ່ ອງຈາກການໃຊ ອອບແອມເຮັດໃຫ ອງໃຊ ແຫລ ງຈ າຍໄຟລ ຽງໃນການ- ເຮັດ-ວຽກງານໃນຂະນະທີ ່ ເປັນແບບພາດຊີບບໍ ່ຕ ອງໃຊ ແຫລ ງຈ າຍໄຟລ ຽງ 1. ການຕອບສະໜອງຂອງວົງຈອນກອງຄວາມຖີ ວົງຈອນກອງຄວາມຖີ ່ແບບແອກທີຟະສາມາດແບ ງອອກເປັນຊະນິດ ຕາມຫນ າທີ ່ ການ-ເຮັດ-ວຽກ ງານໄດ ອີກ ເປັນ 4 ຊະນິດຄື :

Upload: others

Post on 29-Jan-2021

25 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 1

    ການທດົລອງ: Active Filter I. ທິດສະດ ີ

    ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ (Filters) ສາມາດແບງ່ອອກເປັນ 2 ແບບໃຫຍ່ໆ ຄ:ື ແບບພາດຊບີ (Passive filters) ແລະ ແບບແອັກທີບ (Active filters) ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ ເປັນວງົຈນົທ່ີສາມາດເຮັດຫນາ້ທ່ີເລືອກຄວາມຖີ່ ທ່ີຕອ້ງການ ຫລື ຕດັຄວາມຖີ່ ທ່ີບ່ໍຕອ້ງການອອກກໄໍດ ້ການໃຊງ້ານວ ົ ງຈອນກອງຄວາມຖີ່

    ສາມາດໃຊກ້ອງສນັຍານລບົກວນ ຫລື ກອງເອົາສນັຍານຂາ່ວສານອອກມາຈາກຄືນ້ພາໃນລະບບົວິ ທະຍ ຸດ ັງ່ນ ັນ້ອປຸະກອນທ່ີນາໍມາໃຊໃ້ນວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ ຖາ້ເປັນແບບພາດຊີບຈະໃຊຕ້ວົຕາ້ນທານ , ຕວົເກບັປະຈ ຸແລະ ຕວົໜຽ່ວນາໍ ສວ່ນໃນວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ແບບແອກທີບ ຈະໃຊຕ້ວົຕາ້ນທານ, ຕວົເກບັປະຈ ຸຮວ່ມກບັອປຸະກອນທ່ີສາມາດເຮັດການຂະຫຍາຍສນັຍານ ເຊ່ັນ ອອບແອມ ເຮັດໃຫວ້ ົ ງຈອນກອງຄວາມຖີ່

    ແບບແອກທີບມຂໍີດ້ກີວາ່ແບບພາດຊບີຄ:ື • ບ່ໍມກີານສນູເສຍຂອງສນັຍານເນື່ ອງຈາກອອບແອມສາມາດເຮັດການຂະຫຍາຍສນັຍານເພ່ືອຊດົ

    ເຊຍີການຫລດຸທອນຂອງສນັຍານໄດ ້• ລາຄາຖກື ໂດຍສະເລຍ່ແລວ້ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ແບບແອກທີບຈະມລີາຄາຖກືກວາ່ແບບພາດຊບີ

    ເນື່ ອງຈາກ ຕວົໜຽ່ວນາໍທ່ີໃຊໃ້ນແບບພາດຊບີມລີາຄາແພງ ແລະສາ້ງໄດຢ້າກກວາ່ • ການປບັຄາ່ ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ແບບແອກທີບ ສາມາດປບັຄາ່ຄວາມຖີ່ ທ່ີຕອ້ງການໄດງ້າ່ຍພາຍ

    ໃຕຍ້າ່ນຄວາມຖີ່ ທ່ີກວາ້ງກວາ່ທ່ີສາມາດປບັໄດໃ້ນແບບພາດຊບີ • ການແຍກລະຫວາ່ງອິນພດຸແລະເອົາພດຸ ເນື່ ອງຈາກວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ ແບບແອກທີບມກີານ

    ໃຊອ້ອບແອມປະກອບໃນວງົຈອນຈຶ່ງເຮັດໃຫວ້ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ແບບນີມ້ອີິນພດຸ ອິມພີແດນສງູແລະເອົາພດຸອິມພີແດນຕ ໍາ່ ເຮັດໃຫບ່ໍ້ມຜີນົການລບົກວນກນັລະຫວາ່ງແຫລງ່ຈາ່ຍສນັຍານອິນພດຸແລະໂຫລດ

    ແຕຢ່າ່ງໃດກຕໍາມ ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ແບບແອກທີບກມໍຂໍີເ້ສຍຢູບ່າງປະການ ເມ ື່ອທຽບກບັແບບພາດຊບີຄ:ື

    • ການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ແບບແອກທີບ ມຄີວາມສາມາດໃນການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ ໄດແ້ຄບກວາ່ແບບພາດຊບີເນື່ ອງຈາກຂດີຈາໍກດັຂອງອອບແອມຍກົຕວົຢາ່ງເຊ່ັນ: ອອບແອມເບີ 741 ມຄີວາມສາມາດໃນການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ ໄດພ້ຽງ 1 MHz

    • ແຫລງ່ຈາ່ຍໄຟລຽ້ງ ເນື່ ອງຈາກການໃຊອ້ອບແອມເຮັດໃຫຕ້ອ້ງໃຊແ້ຫລງ່ຈາ່ຍໄຟລຽ້ງໃນການ-ເຮັດ-ວຽກງານໃນຂະນະທ່ີເປັນແບບພາດຊບີບ່ໍຕອ້ງໃຊແ້ຫລງ່ຈາ່ຍໄຟລຽ້ງ

    1. ການຕອບສະໜອງຂອງວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ແບບແອກທີຟະສາມາດແບງ່ອອກເປັນຊະນດິ ຕາມຫນາ້ທ່ີການ-ເຮັດ-ວຽກ

    ງານໄດອ້ີກ ເປັນ 4 ຊະນດິຄ:ື

  • 2

    • ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຍາ່ນ (Low pass filter, LPF) • ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ສງູຍາ່ນ (High pass filter, HPF) • ວງົຈອນກອງແຖບຄວາມຖີ່ຍາ່ນ (Band pass filter, BPF) • ວງົຈນົຕດັແຖບຄວາມຖີ່ (Notch filter ຫລື Band Eliminate filter, BEF) ການເຮັດວຽກຂອງວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ແຕລ່ະຊະນດິ ສະແດງດ ັງ່ຮບູທ່ີ 8.1 ຈາກຮບູທ່ີ 8.1 (ຂ) ຊຶ່ ງເປັນຜນົການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງວງົຈນົ LPF ຈະພບົວາ່ໃນທາງ

    ຄວາມຄດິຫລືອດຸມົຄະຕິ ຖາ້ຄວາມຖີ່ຂອງອິນພດຸມຄີາ່ຫລາຍກວາ່ ຄວາມຖີ່ຕດັທ່ີຕອ້ງການ (Cut off frequency, fc ) ແລວ້ ວງົຈນົຈະຕດັສນັຍານຄວາມຖີ່ນ ັນ້ ບ່ໍໃຫອ້ອກໄປທ່ີເອົາພດຸເລີຍ ແຕໃ່ນທາງປະຕິບດັວງົຈນົບ່ໍສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ແບບນີໄ້ດ ້ວງົຈນົຈະຄອ່ຍໆ ຫລດຸການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງຊວ່ງທ່ີບ່ໍຕອ້ງການລງົ ສວ່ນຜນົການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງວງົຈນົ HPF ດ ັງ່ຮບູ ທ່ີ 8.1(ຄ) ມລີກັສະນະກງົກນັຂາ້ມກບັວງົຈນົ LPF ສວ່ນໃນຮບູທ່ີ 8.1(ງ) ເປັນຜນົການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງວງົຈນົ BPF ຄ ືວງົຈອນຈະຍອມໃຫຄ້ວາມຖີ່ສະເພາະແຖບຫລືຊວ່ງທ່ີຕອ້ງການເທ່ົານ ັນ້ອອກໄປທ່ີເອົາພດຸ ສາໍລບັຜນົຂອງວງົຈນົ BEF ດ ັງ່ຮບູທ່ີ 8.1(ຈ) ກຈໍະມລີກັສະນະກງົກນັຂາ້ມກບັວງົຈອນ BPF

    ຮບູທ່ີ 8.1 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ ແລະ ການເຮັດວຽກຂອງວງົຈອນແຕລ່ະຊະນດິ

  • 3

    (ກ) ວງົຈອນທດົສອບວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ (ຂ) ການເຮັດວຽກຂອງວງົຈອນ LPF (ຄ) ການເຮັດວຽກຂອງວງົຈອນ HPF (ງ) ການເຮັດວຽກຂອງວງົຈອນ BPF (ຈ) ການເຮັດວຽຂອງວງົຈນົ BEF

    2. ລາໍດບັຂອງວະງດົແຮຮ່ອງຄວາມຖີ່ ຈາກໃນຮບູທ່ີ 8.1(ຂ) ເຮົາຈະເຫັນວາ່ໃນທາງປະຕິບດັແລວ້ ເມ ື່ອຄວາມຖີ່ອິນພດຸປ່ຽນແປງເຖງິຈດຸ

    ຕດັຄວາມຖີ່ (fc) ຂອງວງົຈອນ ວງົຈອນຈະຄອ່ຍໆ ຫລດຸການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ລງົ ດວ້ຍອດັຕາການປ່ຽນແປງນີຈ້ະຂຶນ້ຢູກ່ບັລາໍດບັ (Order) ຂອງວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຊຶ່ ງໂດຍທົ່ວໄປ ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ມຕີ ັງ້ແຕລ່າໍດບັທ່ີ 1, 2, 3, 4 ໄປເລ່ືອຍໆ ຈນົເຖງິລາໍດບັທ່ີ n ສາໍລບັຕວົຢາ່ງລາໍດບັຂອງວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ ທ່ີມຜີນົຕ່ໍການປ່ຽນແປງການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງວງົຈອນຂອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຍາ່ນ (LPF) ສະແດງໄວໃ້ນຮບູທ່ີ 8.2

    ຮບູທ່ີ 8.2 ການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງວະງດົແຮຮ່ອງຄວາມຖີ່ ທ່ີລາໍດບັຕາ່ງ ໆ

    (ກ) ລາໍດບັທ່ີ 1 (First order) (ຂ) ລາໍດບັທ່ີ 2 (Second order) (ຄ) ລາໍດບັທ່ີ 3 (Third order)

  • 4

    ຈາກຮບູທ່ີ 8.2 ຈະເຫັນວາ່ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຜາ່ນທ່ີຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ ໄດໃ້ກຄ້ຽງກບັອດຸມົຄະຕິຫລາຍທ່ີສດຸຄ ືລາໍດບັທ່ີ 3 ຖາ້ລາໍດບັຍິ່ ງສງູກວາ່ນີ ້ການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ກຈໍະຍິ່ ງໃກ້ຄຽງກບັອດຸມົຄະຕິຫລາຍຂຶນ້ໄປອີກ ແຕກ່ເໍຮັດໃຫວ້ງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ ທ່ີມລີາໍດບັສງູຂຶນ້ມຄີວາມຊບັຊອ້ນເພ່ີມຂຶນ້ຕາມໄປດວ້ຍ ໃນທາງໃຊງ້ານຈງິມກັຈະນຍິມົໃຊວ້ງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ລາໍດບັທ່ີ 2 (2nd order filter) ຫລາຍກວາ່ເນື່ ອງຈາກສາມາດໃຊອ້ອບແອມພຽງຕວົດຽວສາ້ງໄດວ້ງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ລາໍດບັທ່ີ 2 ຈາກຮບູທ່ີ 8.2(ຂ) ພບົວາ່ມອີດັຕາການຕກົຂອງຄວາມຖີ່ ເມ ື່ອທຽບກບັອດັຕາຂະຫຍາຍເທ່ົາກບັ 40 dB /decade ໂດຍເຄື່ ອງໝາຍລບົສະແດງເຖງິ ອດັຕາໃຫເ້ຫັນວາ່ເປັນການຕກົ ແລະຕວົເລກນີໝ້າຍຄວາມເຖງິ ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຢູລ່າໍດບັທ່ີ 2 ຊຶ່ ງຈະມອີດັຕາການຕກົຂອງອດັຕາຂະຫຍາຍ 40 dB ຕ່ໍຊວ່ງ 10 ເທ່ົາຂອງຄວາມຖີ່ ຍກົຕວົຢາ່ງເຊ່ັນ: ທີ່ ຄວາມຖີ່ 1kHz ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ມອີດັຕາຂະຫຍາຍ 40 dB (100 ເທ່ົາ) ເມ ື່ອຄວາມຖີ່ ເພ່ີມຂຶນ້ໄປເຖງິ 10kHz ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ມອີດັຕາຂະຫຍາຍຫລດຸລງົເຫລືອ 0 dB (1 ເທ່ົາ) ເນື່ ອງຈາກຄວາມຖີ່ 1kHz ໄປຍງັຄວາມຖີ່ 10kHz ເຮົາເອີ້ນທ່ີ 1 decade

    3. ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 1

    ຮບູທ່ີ 8.3 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 1

    ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 1 ຢູໃ່ນຮບູທ່ີ 8.3 ອອບແອມຕ່ໍເປັນວງົຈນົຕາມແຮງດນັ

    ເພ່ືອເຮັດໃຫເ້ອົາພດຸອິມພີແດນຂອງວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ມຄີາ່ຕ ໍາ່ໂດຍຄາ່ຄວາມຖີ່ຕດັ (fc ) ສາມາດກາໍນດົໄດຈ້າກຄາ່ອປຸະກອນພາຍນອກ ດ ັງ່ສມົຜນົ (8.1)

    f = 0.1591/RC………………………. (8.1)

  • 5

    ວງົຈອນໃນຮບູທ່ີ 8.3 ນີຈ້ະມອີດັຕາຂະຫຍາຍລບູປິດ (Acl ) ເທ່ົາກບັ 1 ຕາມສມົການຂອງວງົຈນົຕາມແຮງດນັ

    4. ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ສງູຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 1

    ຮບູທ່ີ 8.4 ວງົຈນົຂອງຄວາມຖີ່ສງູຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 1

    ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຜາ່ນໃນຮບູທ່ີ 8.3 ຖາ້ຫາກການສະລບັຕາໍແໜງ່ R ແລະ C ດ ັງ່ຮບູທ່ີ

    8.4 ກຈໍະໄດວ້ງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ສງູຜາ່ນທ່ີມສີມົການຂອງຄວາມຖີ່ຕດັຜາ່ນເທ່ົາກບັສມົການ (8.1)

  • 6

    5. ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 2

    ຮບູທ່ີ 8.5 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຜາ່ນລາໍດບັທ່ີສອງ

    ວງົຈອນຂອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຜາ່ນລາໍດບັທ່ີສອງ ສາມາດສາ້ງໄດງ້າ່ຍໂດຍໃຊອ້ອບແອມພຽງຕວົດຽວ

    ດ ັງ່ໃນຮບູທ່ີ 8.5 ວງົຈນົນີອ້າດຈະຮຽກວາ່ ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ແບບ Sallen and Key ຊຶ່ ງຕ ັງ້ຊື່ ຕາມຜູອ້ອກແບບວງົຈອນ, ສ າໍລບັວງົຈອນນີຄ້ວາມຖີ່ຕດັ (Cut off frequency, fc ) ສາມາດກາໍນດົໄດຈ້າກຄາ່ອປຸະກອນທ່ີຕ່ໍຢູພ່າຍນອກຕາມສມົຜນົ

    ຖາ້ຫາກເຮົາກາໍນດົໃຫ ້R1 = R2 = R ແລະ C1 = C2 = C ສມົຜນົ (5.1) ສາມາດຫລດຸຮບູໄດເ້ປັນ

    f = 1/(2πRC) (8.3)

    ສວ່ນຕວົຕາ້ນທານ RA ແລະ RB ມໄີວເ້ພ່ືອເປັນຕວົກາໍນດົອດັຕາຂະຫຍາຍຂອງວງົຈນົລບູປິດ (Acl )ໄດ ້ແຕໂ່ດຍປກົກະຕິແລວ້ ເຮົາຈະມກີານກາໍນດົໃຫ ້Acl ນີມ້ຄີາ່ເທ່ົາກບັ 1.586 ເພ່ືອໃຫວ້ງົຈນົສາມາດເຮັດວຽກໄດຢ້າ່ງມປີະສິດທິພາບທ່ີສດຸ ນ ັນ້ສະແດງວາ່ ເຮົາຄວນກາໍນດົ ຄາ່ RB ມຄີາ່ເປັນ

  • 7

    0.586 ເທ່ົາຂອງ RA ເນື່ ອງຈາກອອບແອມຕ່ໍເປັນວງົຈນົຂະຫຍາຍແບບບ່ໍປ້ີນເຟດ ສາໍລບັຄາ່ RA ແລະ RB ທ່ີເໝາະສມົ ຄ ືRA = 47kΩ ແລະ RB = 27kΩ

    ຮບູທ່ີ 8.6 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຍາ່ນຊຶ່ ງມຄີວາມຖີ່ຕດັ 700Hz

    ຈາກຕວົຢາ່ງ ເຮົາສາມາດເລືອກຄາ່ C ມາດຕະຖານ 0.1µ F ຈະໄດ ້R ຄາ່ມາດຕະຖານ

    22kΩ ກໄໍດ ້

  • 8

    6. ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ສງູຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 2

    ຮບູທ່ີ 8.7 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ສງູຜາ່ນລາໍດບັທ່ີສອງ

    ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ສງູຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 2 ມລີກັສະນະວງົຈອນຄາ້ຍກບັວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່

    ຜາ່ນໃນຮບູທ່ີ 8.5 ພຽງແຕສ່ະຫລບັຕາໍແໜງ່ຂອງ R ແລະ C ເທ່ົານ ັນ້ ດ ັງ່ສະແດງໃນຮບູທ່ີ 8.7 ສວ່ນຄາ່ຄວາມຖີ່ຕດັ (fc ) ສາມາດຫາໄດຈ້າກສມົຜນົ (8.4)

    f = 1/(2πRC)……… (8.4)

    II. ການທດົລອງ 1. ວດັຖປຸະສງົ

    ເພ່ືອວດັຫາຄນຸລກັສະນະພ້ືນຖານຕາ່ງ ໆຂອງວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ແບບຕາ່ງໆ

    2. ອປຸະກອນທ່ີໃຊໃ້ນການທດົລອງ 1. Dual trace oscilloscope 2. Function generator 3. DC Power Supply 4. Multi-meter 5. Op Amp 741 ຈາໍນວນ 2 ຕວົ 6. Resistors 7. Capacitors 8. ກາຟ Semilog

  • 9

    3. ການທດົລອງ 1 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 1

    ຮບູທ່ີ 8.13 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 1 ທ່ີໃຊໃ້ນການທດົລອງທ່ີ 1

    1.1 ຕໍ່ ວງົຈອນຕາມຮບູທ່ີ 8.13 1.2 ປ້ອນແຫລງ່ຈາ່ຍໄຟໃຫວ້ງົຈອນ, ຕ ັງ້ຄາ່ສນັຍານອິນພດຸເປັນສນັຄືນ້ຊາຍຄວາມຖີ່ 50 Hz

    ແອມປິຈດູ 1Vp ຈາກນ ັນ້ປບັຄວາມຖີ່ສນັຍານອິນພດຸໄປທ່ີຄາ່ຕາ່ງໆ ຕາມຕາລາງທ່ີ 1 ໃຊອ້ອດຊໂິລສະໂຄບບນັທຶກຂະໜາດຂອງ Vo ທ່ີໄດແ້ຕລ່ະຄາ່ຄວາມຖີ່ ຕາລາງທ່ີ 1 ຕາລາງບນັທຶກຜນົການທດົລອງຕອນທ່ີ 1

    1.3 ນາໍຜນົທ່ີໄດຈ້າກຕາລາງທ່ີ 1 ຂຽນເສ້ັນສະແດງການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງວງົຈອນ ໂດຍໃຊກ້າບ Semilog

    1.4 ຫາຄາ່ຄວາມຖີ່ຕດັ (fc ) ຈາກຜນົໃນຂໍ ້1.3 ໂດຍຄວາມຖີ່ຕດັເປັນຄວາມຖີ່ ທ່ີເຮັດໃຫ ້Vo ມຄີາ່ເປັນ 0.707 ເທ່ົາຂອງVo ປກົກະຕິ

    ໄດ ້fc = ……….. kHz

  • 10

    1.5 ຄິດໄລຄ່າ່ຄວາມຖີ່ຕດັຂອງວງົຈນົໃນຮບູທ່ີ 8.13 ຈາກສມົຜນົ

    f = 0.1591/(RC) = ………. kHz

    1.6 ປຽບທຽບຄາ່ fc ທ່ີໄດຈ້າກການທດົລອງໃນຂໍ ້1.4 ກບັຄາ່ fc ທ່ີໄດຈ້າກການຄດິໄລໃ່ນຂໍ ້1.5 ວາ່ມຄີາ່ໃກຄ້ຽງ ຫລືແຕກຕາ່ງກນັຢາ່ງໃດ ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

    4. ການທດົລອງ 2 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ສງູຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 1

    ຮບູທ່ີ 8.14 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ສງູຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 1 ທ່ີໃຊໃ້ນການທດົລອງທ່ີ 2

    2.1 ຕໍ່ ວງົຈອນຕາມຮບູທ່ີ 5.14 2.2 ປ້ອນແຫລງ່ຈາ່ຍໄຟໃຫວ້ງົຈອນ ຕ ັງ້ຄາ່ສນັຍານອິນພດຸເປັນສນັຍານຊາຍຄວາມຖີ່ 50 Hz

    ແອມປິຈດູ 1Vp ຈາກນ ັນ້ປບັຄວາມຖີ່ສນັຍານອິນພດຸໄປທ່ີຄາ່ຕາ່ງໆ ຕາມຕາລາງທ່ີ 3 ໃຊອ້ອດຊໂິລສະໂຄບບນັທຶກຂະໜາດຂອງ Vo ທ່ີໄດແ້ຕລ່ະຄາ່ຄວາມຖີ່ ຕາລາງທ່ີ 2 ຕາລາງບນັທຶກຜນົການທດົລອງຕອນທ່ີ 2

  • 11

    2.3 ນາໍຜນົທ່ີໄດຈ້າກຕາລາງທ່ີ 2 ມາຂຽນກາບການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ ໂດຍໃຊກ້າບ Semilog

    2.4 ຫາຄາ່ຄວາມຖີ່ຕດັ (fc ) ຈາກຜນົໃນຂໍ ້2.3 ໂດຍຄວາມຖີ່ຕດັເປັນຄວາມຖີ່ ທ່ີເຮັດໃຫ ້Vo ມີຄາ່ເປັນ 0.707 ເທ່ົາຂອງ Vo ປກົກະຕິ

    ໄດ ້fc = ……… Hz 2.5 ຄິດໄລຄ່າ່ຄວາມຖີ່ຕດັຂອງວງົຈນົໃນຮບູທ່ີ 8.14 ຈາກສມົການ

    f = 0.1591/(R C) = ………. kHz 2.6 ປຽບທຽບຄາ່ fc ທ່ີໄດຈ້າກການທດົລອງໃນຂໍ ້2.4 ກບັຄາ່ fc ທ່ີໄດຈ້າກການຄດິໄລໃ່ນຂໍ ້

    2.5 ວາ່ມຄີາ່ໃກຄ້ຽງ ຫລື ແຕກຕາ່ງກນັຢາ່ງໃດ ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………….………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

    5. ການທດົລອງ 3 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 2

    ຮບູທ່ີ 8.15 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ຕ ໍາ່ຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 2 ທ່ີໃຊໃ້ນການທດົລອງທ່ີ 3

    3.1 ຕໍ່ ວງົຈອນຕາມຮບູທ່ີ 8.15

  • 12

    3.2 ປ້ອນແຫລງ່ຈາ່ຍໄຟໃຫວ້ງົຈອນ ຕ ັງ້ຄາ່ສນັຍານອິນພດຸເປັນສນັຍານຄວາມຖີ່ 100 Hz ແອມປິຈດູ 0.5VP ວດັຫາຄາ່ Vo ໂດຍໃຊອ້ອດຊໂິລສະໂຄບ ຈາກນ ັນ້ປບັຄາ່ຄວາມຖີ່ອິນພດຸໄປທ່ີຄາ່ຕາ່ງ ໆ ຕາມຕາລາງທ່ີ 3 ບນັທຶກຂະໜາດຂອງVo ທ່ີໄດໃ້ນແຕລ່ະຄາ່ຄວາມຖີ່ ຕາລາງທ່ີ 3 ຕາລາງບນັທຶກຜນົການທດົລອງຕອນທ່ີ 3

    3.3 ນາໍຜນົທ່ີໄດຈ້າກຕາລາງທ່ີ 3 ມາຂຽນກາບການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງວງົຈອນ ໂດຍໃຊກ້າບ Semilog

    3.4 ຫາຄາ່ຄວາມຖີ່ຕດັ (fc ) ຈາກຜນົກາບໃນຂໍ ້3.3 ໂດຍຄວາມຖີ່ຕດັເປັນຄວາມຖີ່ ທ່ີເຮັດໃຫ ້Vo ມຄີາ່ເປັນ 0.707 ເທ່ົາຂອງປກົກະຕ ິ

    ໄດ ້fc = ……….. kHz 3.5 ຄິດໄລຄ່າ່ຄວາມຖີ່ຕດັຂອງວງົຈນົໃນຮບູທ່ີ 8.15 ຈາກສມົຜນົ (8.3)

    f = 1/(2πRC) = ……… kHz

    3.6 ປຽບທຽບຄາ່ fc ທ່ີໄດຈ້າກການທດົລອງໃນຂໍ ້3.4 ແລະຄາ່ fc ທ່ີໄດຈ້າກການຄດິໄລໃ່ນຂໍ ້3.5 ວາ່ມຄີາ່ໃກຄ້ຽງ ຫລືແຕກຕາ່ງກນັຢາ່ງໃດ ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

    3.7 ປຽບທຽບກາບການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງວງົຈອນ 2nd order LPF ກບັກາບການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງວງົຈອນ 1 st order LPF ວາ່ເປັນຢາ່ງໃດ ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

  • 13

    6. ການທດົລອງ 4 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ສງູຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 2

    ຮບູທ່ີ 8.16 ວງົຈອນກອງຄວາມຖີ່ສງູຜາ່ນລາໍດບັທ່ີ 2 ທ່ີໃຊໃ້ນການທດົລອງທ່ີ 4

    4.1 ຕໍ່ ວງົຈອນຕາມຮບູທ່ີ 8.16 4.2 ປ້ອນແຫລງ່ຈາ່ຍໄຟໃຫວ້ງົຈອນ ຕ ັງ້ຄາ່ສນັຍານອິນພດຸເປັນສນັຍານຄວາມຖີ່ 100 Hz

    ແອມປິຈດູ 0.5Vp ວດັຫາຄາ່ Vo ໂດຍໃຊອ້ອດຊໂິລສະໂຄບ ຈາກນ ັນ້ປບັຄາ່ຄວາມຖີ່ອິນພດຸໄປທ່ີຄາ່ຕາ່ງ ໆ ຕາມຕາລາງທ່ີ 4 ບນັທຶກຂະໜາດຂອງ Vo ທ່ີໄດໃ້ນແຕລ່ະຄາ່ຄວາມຖີ່ ຕາລາງທ່ີ 4 ຕາລາງບນັທຶກຜນົການທດົລອງຕອນທ່ີ 4

    4.3 ນາໍຜນົທ່ີໄດຈ້າກຕາລາງທ່ີ 4 ມາຂຽນກາບການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງວງົຈອນ ໂດຍໃຊກ້າບ Semilog

    4.4 ຫາຄາ່ຄວາມຖີ່ຕດັ (fc ) ຈາກຜນົກາຟະໃນຂໍທ່ີ້ 4.3 ໂດຍຄວາມຖີ່ຕດັເປັນຄວາມຖີ່ ທ່ີເຮັດໃຫ ້Vo ມຄີາ່ເປັນ0.707 ເທ່ົາຂອງປກົກະຕ ິ

    ໄດ ້fc = ………. Hz 4.5 ຄິດໄລຄ່າ່ຄວາມຖີ່ຕດັຂອງວງົຈອນໃນຮບູທ່ີ 8.16 ຈາກສມົຜນົ (8.3)

    fc =1/(2πRC) = ………. Hz

  • 14

    4.6 ປຽບທຽບຄາ່ fc ທ່ີໄດຈ້າກການທດົລອງໃນຂໍ ້4.4 ແລະຄາ່ fc ທ່ີໄດຈ້າກການຄດິໄລໃ່ນຂໍ ້4.5 ວາ່ມຄີາ່ໃກຄ້ຽງຫລືແຕກຕາ່ງກນັ ຢາ່ງໃດ ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

    4.7 ປຽບທຽບກາບການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງວງົຈອນ 2nd order HPF ກບັກາບການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຂອງວງົຈນົ 1st order HPF ວາ່ເປັນຢາ່ງໃດ ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………